Ứng dụng công nghệ in 3D trong ngành công nghiệp hàng không

Đối với ngành công nghiệp hàng không, yêu cầu về tính chính xác trong quá trình sản xuất và gia công linh kiện là vô cùng cao. Do đó, để tạo ra được một sản phẩm đạt tiêu chuẩn, các doanh nghiệp trong ngành thường mất rất nhiều thời gian, chi phí và nhân lực cho việc kiểm soát chặt chẽ về chất lượng. Tuy nhiên, vấn đề này có thể được giải quyết tốt nhờ công nghệ in 3D.

So với công nghệ gia công chi tiết cơ khí theo phương pháp cắt gọt truyền thống, công nghệ in 3D kim loại có những lợi thế ưu việt hơn và rất phù hợp với những ngành cơ khí chế tạo có yêu cầu cao về tính chính xác như ngành công nghiệp hàng không:

• Linh kiện máy bay có hình dạng rất phức tạp cùng cấu trúc chịu lực dạng thành, dạng tấm mỏng khó chế tạo. Nếu gia công bằng phương pháp cắt gọt phôi thông thường thì khối lượng phoi tạo thành rất lớn, tốn thời gian gia công và năng lượng sử dụng.
• Các hợp kim dùng để chế tạo các linh kiện cũng khó cắt gọt, đặt biệt là các hợp kim titan có độ cứng lớn nên khó gia công.
• Sản lượng các chi tiết chế tạo thường nhỏ nên không thể chế tạo với số lượng lớn, chi phí chế tạo cao.

Với công nghệ in 3D kim loại, việc chế tạo các linh kiện hầu như hoàn toàn tận dụng hầu như 100% lượng bột kim loại nguyên liệu. Hình dạng các chi tiết chế tạo bằng công nghệ in 3D được tối ưu hóa sao cho giảm khối lượng linh kiện mà vẫn đảm bảo được khả năng chịu lực. Gia công linh kiện không bị ảnh hưởng nhiều loại vật liệu khác nhau và có giá thành rẻ hơn so với việc đầu tư nguyên một dây truyền khi gia công theo các phương pháp cũ.

Trang tin CNN Business cho biết máy in 3D có thể giúp Boeing và Airbus giảm nhanh lượng đơn hàng tồn đọng khổng lồ. Tuy nhiên, với máy in 3D, các hãng sản xuất máy bay này cũng có khả năng sản xuất những linh kiện có tính năng ưu việt hơn so với những linh kiện được sản xuất bằng phương pháp truyền thống.

“Công nghệ in 3D cho phép chúng tôi sản xuất các linh kiện phức tạp mà không thể sản xuất được bằng các công cụ cắt thông thường”, Grazia Vittadini, Giám đốc công nghệ của Airbus, nói.

Tại Australia, các nhà khoa học cũng đã giới thiệu những động cơ mới được chế tạo bởi công nghệ in 3D. Các động cơ này được chế tạo dựa trên phiên bản mẫu của động cơ tuabin từ hãng sản xuất Safran, Pháp, chuyên cung cấp máy móc cho hãng máy bay Airbus và Boeing. Nhóm chuyên gia tháo rời động cơ cũ, sau đó dùng máy quét các bộ phận cấu thành.

“Đây là một công nghệ đột phá. Chúng tôi đã chứng kiến nhiều nghiên cứu ứng dụng chất liệu nhựa và polymer” Ian Smith, chuyên gia của Đại học Monash cho biết. “Phương thức này cho phép các công ty hàng không vũ trụ rút ngắn chu trình sản xuất, vì chúng tôi đang tạo ra những động cơ có tốc độ nhanh hơn 3-4 lần so với bình thường”, Simon Marriott, giám đốc điều hành công ty Amaero Engineering, cũng chia sẻ.

Nhìn chung, việc ứng dụng công nghệ in 3D vào sản xuất là một bước tiến lớn đối với ngành công nghiệp hàng không. Với nhiều tính ưu việt, công nghệ in 3D đang dần thay thế nhiều phương thức sản xuất, gia công truyền thống với hiệu suất được cải thiện đáng kể.

Văn phòng NSCL biên dịch